rust - 你如何避免 cast::forget() 在 rust 中的内存泄漏？

Question

标准库中有一些代码如下:

/**
 * Swap the values at two mutable locations of the same type, without
 * deinitialising or copying either one.
 */
#[inline]
pub fn swap<T>(x: &mut T, y: &mut T) {
    unsafe {
        // Give ourselves some scratch space to work with
        let mut t: T = uninit();

        // Perform the swap, `&mut` pointers never alias
        ptr::copy_nonoverlapping_memory(&mut t, &*x, 1);
        ptr::copy_nonoverlapping_memory(x, &*y, 1);
        ptr::copy_nonoverlapping_memory(y, &t, 1);

        // y and t now point to the same thing, but we need to completely forget `t`
        // because it's no longer relevant.
        cast::forget(t);
    }
}

事实上，这种“创建临时暂存空间然后忘记它”的模式多次出现。

根据文档 intrinsics::forget() 获取所有权但不会破坏值，有效地忘记了目标。

两个非常简单的问题:

1. 为什么这是必要的，而不是让 t 超出范围并被销毁？

2. 为什么 forget(t) 不会导致内存泄漏？

Answer 1

如果 t 被允许超出范围，它将被销毁。如果类型有一个带有副作用的析构函数，那就有问题了；例如，假设我们在一个文件上有一个析构函数，它关闭了文件本身包含的文件句柄。这意味着在 swap 调用中，其中一个文件句柄将被关闭，这当然是不可取的。任何 ~T 也有一个析构函数:它释放内存。如果您要立即运行析构函数，内存将被释放，因此您将遇到释放后使用/双重释放错误。

forget(t) 本身不会导致内存泄漏，因为在 forget 内部，它在堆栈上按值获取参数。因此，当它返回时，堆栈内存被释放。如果您忘记了 ~T，那么 ~T 确实会泄漏内存；但这根本不是这种情况下发生的事情，即使你将 T 替换为 ~U，因为语义:t只是暂存空间；就在 cast::forget(t) 调用之前，实际上是不可靠的，因为同一内存由两个拥有的指针寻址；这就是为什么在不运行析构函数的情况下就简单地忘记了这一点。

问题的关键在于，forget 只应在您要移动值的地方使用，因此将运行其析构函数的东西实际上仍然存在。您不应该在任何其他情况下使用它，否则您会泄漏内存。